(Revue Être Libre. No 298. Janvier-Mars 1984)
Extrait de la conférence de Fritjof CAPRA- Bruxelles, 14 septembre 1983.
Etant physicien, enseignant à l’Université de Berkeley, ma recherche s’est spécialisée dans le domaine de la physique des hautes énergies et celui des particules élémentaires. Depuis les années 1970, mon intérêt s’est concentré sur le changement spectaculaire qui s’est produit dans la physique moderne depuis le début du XXe siècle. Il s’agit d’un changement de concepts et de langage.
Les nouvelles conceptions de la physique ont provoqué une modification profonde de notre façon de voir le monde. Partant de l’ancienne conception mécaniste de Descartes et de Newton, la physique s’est orientée vers une vision holistique ou écologique qui est très semblable à celle des mystiques de toutes les traditions et de tous les âges.
Cette nouvelle conception de l’univers physique n’était pas facile à adopter pour les physiciens de l’époque. En fait, l’exploration des mondes atomiques et subatomiques les mettait en contact avec une réalité étrange et complètement inattendue. Celle-ci paraissait défier toute description cohérente.
Les efforts des physiciens pour tenter de décrire cette nouvelle réalité les mettaient dans un état de crise : crise intellectuelle, crise émotionnelle et je dirai même… crise existentielle. Il leur a fallu beaucoup de temps pour surmonter cette crise mais ils ont été finalement récompensés par la réalisation d’un aperçu profond de l’essence de la matière et de sa relation avec l’être humain et l’esprit.
Je crois qu’aujourd’hui, notre société se trouve dans un état semblable de crise. Je ne crois pas qu’il soit nécessaire de vous le rappeler. Nous sommes confrontés avec des crises économiques, écologiques, crises d’armement, crises de santé, etc…
Ces crises diverses ne sont que des facettes différentes d’une seule et même crise et celle-ci est une crise de perception. Comme en physique, entre 1920 et 1930, il s’agit d’un malaise qui provient du fait que nous nous efforçons d’appliquer des concepts dépassés. La vision mécaniste de la physique classique décrit la réalité dans des termes qui ne peuvent plus être compris aujourd’hui.
Nous vivons dans un monde où tout est intimement interconnecté, où tous les phénomènes biologiques, psychologiques, sociaux et du milieu sont interdépendants. Pour tenir compte de cette interdépendance mutuelle, une vision écologique et holistique du monde est nécessaire.
La vision cartésienne ne peut pas nous l’offrir. Nous avons besoin d’un nouveau paradigme. Une vision nouvelle de la réalité et une modification fondamentale de notre système de penser, de nos perceptions, de nos valeurs, sont nécessaires.
Les premiers signes de ce changement et de ce passage d’une conception mécaniste de la réalité à une conception écologique sont déjà visibles un peu partout. Il est à prévoir qu’ils domineront la décennie présente. La gravité et l’ampleur de la crise actuelle indiquent que ces changements pourraient engendrer une transformation d’une ampleur sans précédent, un tournant pour la planète entière.
Afin de vous présenter les différents aspects et conséquences de ce changement, je voudrais vous parler, ce soir de la vision nouvelle de la physique, de l’environnement qui nous mène à une vision très semblable à celle des mystiques. Demain soir, je voudrais élargir le discours pour inclure d’autres sciences et notamment la biologie, la médecine, la psychologie et les sciences sociales.
Je voudrais, tout d’abord, exposer le contraste existant entre la vision de la physique nouvelle et la physique classique, mécaniste. Celle-ci date d’il y a longtemps… En fait, de l’antiquité, des philosophies atomistes grecques, de Démocrite, Leucippe. Ceux-ci voyaient le monde composé de briques fondamentales, les atomes qui composent toute matière. Ces atomes fondamentaux étaient conçus comme étant passifs ou morts. Ils étaient animés par une force extérieure souvent associée avec un royaume spirituel d’un ordre et d’une nature complètement différents.
Cet image est ensuite devenue l’image essentielle de toute la pensée occidentale : dualisme entre l’esprit d’un côté et la matière, de l’autre. Ce dualisme a été formulé de sa façon la plus éclatante dans la philosophie de Descartes, dont toute la pensée était basée sur une division radicale entre l’esprit et la matière. Cette division cartésienne a permis aux scientifiques de traiter la matière comme un système mécanique, purement passif et d’élaborer les théories mécanistes de la physique classique.
Sur cette base cartésienne, Newton a construit un modèle, une théorie mathématique précise donnant plus de poids encore à la vision mécaniste cartésienne. Ce modèle newtonien a dominé la pensée scientifique du milieu du 17e siècle jusqu’à la fin du 19e. En fait, le modèle newtonien marque très fort les différentes sciences encore aujourd’hui.
La vision mystique — et j’ajoute tout de suite qu’il y a des mystiques aussi bien en Occident qu’en Orient — semble néanmoins plus répandue en Orient qu’en Occident. Pour simplifier, j’appellerai donc la vision mystique la vision orientale. Celle-ci
est une vision « organique » que l’on pourrait désigner comme « écologique ». Pour le mystique, toutes les choses et tous les phénomènes que nous apercevons avec nos sens sont interconnectés, interdépendants et ne sont en fait que des manifestations d’une même Réalité ultime.
Les mystiques nous disent que notre tendance à diviser le monde perçu, en choses séparées et à nous sentir comme des êtres distincts, isolés, vient de l’intellect qui mesure et met en catégories.
La division de la nature en objets différents est évidemment très utile et nécessaire dans le domaine de la vie de tous les jours. Les mystiques nous disent cependant que cette division n’est pas essentielle et que, fondamentalement. Il n’y a pas d’« objets ». Ce que nous appelons « objet » peut changer selon notre niveau de conscience. Ceci introduit un côté dynamique dans la vision spirituelle ou mystique. C’est une vision qui est fluide et changeante. Elle contient le temps et le changement comme éléments essentiels.
Il existe une expérience qui nous fait sentir le Cosmos comme une Réalité unifiée, toujours en mouvement, toujours vivante, Réalité organique, à la fois spirituelle et matérielle.
Je vais essayer maintenant de vous montrer comment les éléments principaux de cette vision mystique apparaissent aussi dans la physique moderne.
Quand je parle de « physique moderne », je désigne la physique de ce siècle. Elle a commencé par des découvertes sensationnelles et inattendues, lorsque les physiciens ont été capables, pour la première fois, d’approcher expérimentalement les atomes.
Jusqu’au début du vingtième siècle, une notion d’atome existait mais celle-ci était abstraite et théorique. La possibilité de procéder à des expériences ne s’est présentée qu’au début du siècle. Le résultat fut complètement étonnant. Autrefois, les atomes étaient considérés comme de petites briques fondamentales, dures, indestructibles. Maintenant, ils se présentent comme d’énormes vides et sont formés par un tout petit noyau autour duquel les électrons circulent dans un espace relativement vaste. Je sais qu’il est extrêmement difficile d’imaginer de telles relations de grandeur. Les atomes sont à tel point petits qu’il est impossible de les voir. Le diamètre de l’atome est de l’ordre du cent millionième de centimètre. Mais ceci ne suggère pas grand-chose. La petitesse est telle qu’il est impossible de l’imaginer. Ce que l’on peut faire, c’est procéder par analogie et construire un modèle.
Combien d’atomes y aurait-il dans une orange ? Imaginons maintenant que cette orange est aussi grande que la terre… Dans ce cas, les atomes auraient la dimension d’une cerise.
Imaginez donc la planète entière pleine de cerises. Ceci exprime l’ordre de grandeur du rapport existant entre un objet macroscopique et les atomes qui le constituent. Le noyau de l’atome n’occupe à son tour qu’une place infiniment réduite dans le système. Nous devons donner à chaque cerise la dimension de la grande coupole de la basilique St-Pierre de Rome. Celle-ci représente dans notre comparaison l’atome avec ses électrons Le noyau central aurait dans ce cas la dimension d’un grain de sable, ou même, plus exactement un grain de sel, plus petit qu’un grain de sable. Autour de celui-ci, de petites poussières tourneraient à grande distance : ce sont les électrons.
Vous pouvez donc imaginer la surprise des physiciens lorsqu’ils ont constaté que la presque totalité de la masse du monde matériel se concentre dans ces infimes petits noyaux atomiques. Ils pensaient avoir trouvé enfin la brique fondamentale de l’édifice universel. Mais ils avaient bien tort. Leur erreur est apparue vers les années 1920 lorsque la physique quantique démontra que ces particules subatomiques sont des entités extrêmement abstraites dont les propriétés dépendent de la façon dont on les regarde.
En effet, suivant le genre d’expérience utilisé pour les observer, les particules peuvent apparaître comme corpuscules ou comme ondes. Ceci était très bouleversant, parce qu’un corpuscule est très différent d’une onde. Un corpuscule est quelque chose de très concentré dans un espace précis tandis qu’une onde est invisible. Cette contradiction apparente des deux images des particules a été résolue d’une façon très inattendue. Cette solution mettait en cause les fondements de la vision mécaniste de la matière. Il s’est révélé qu’au niveau subatomique, la matière n’existe pas avec certitude dans différents endroits précis mais aurait plutôt une tendance à exister. Par exemple, un électron ne peut pas être considéré comme existant dans un endroit précis de l’espace. Tout ce que l’on peut dire, c’est qu’il aura plutôt tendance à exister dans tel endroit que dans un autre. Il est, pour ainsi-dire partout en même temps. Il est distribué dans l’espace avec des tendances d’exister en différents endroits.
La physique moderne définit ces tendances comme des probabilités d’existence et de comportement. Ces probabilités sont exprimées dans un formalisme mathématique correspondant à des ondes. Telles sont les raisons pour lesquelles on parle d’onde de probabilité. Ceci signifie que l’information mathématique sur les probabilités d’existence des particules est une information en forme d’onde.
Ces informations sont exprimées en termes de structures mathématiques que l’on utilise en physique lorsque l’on traite des ondes électriques ou un matériel acoustique. En théorie de physique quantique, on emploie un formalisme d’ondes pour décrire des probabilités.
Nous voyons donc qu’au niveau subatomique les objets matériels et solides de la physique classique se sont dissouts en des modèles ondulatoires. C’est ce que l’on peut dire de mieux sur la matière à ce niveau. Mais il y a plus : ces modèles ou probabilités ne représentent pas des objets mais plutôt des interactions.
Lorsqu’on étudie le processus d’observation en physique atomique, on s’aperçoit qu’une particule ne peut pas être comprise en tant qu’objet isolé mais seulement, en tant qu’interconnexion entre différents processus d’observation, de mesures et différentes autres « choses ».
(à suivre)
(Revue Être Libre. No 299. Avril-Juin 1984)
(suite et fin)
Si nous demandons maintenant quelles sont ces « choses » interconnectées avec les particules, nous découvrons que ces « choses » sont elles-mêmes des interconnexions. On suit de cette façon une chaîne circulaire où l’on n’a jamais à faire à des « objets ». En physique atomique, il n’y a toujours que des interconnexions.
C’est ainsi que la physique moderne nous montre l’unité fondamentale de l’Univers. Elle nous montre que nous ne pouvons pas décomposer le monde en briques fondamentales ou en unités séparées. Celles-ci ne sont plus analysables en tant que telles. Lorsque nous pénétrons au cœur de la matière, la nature ne nous montre rien de tel. Nous découvrons plutôt un réseau complexe de relations entre les parties différentes d’un Tout unifié.
Je voudrais citer ici Werner Heisenberg, un des fondateurs de la mécanique quantique, ayant exprimé ce fait de la façon suivante : « Le monde apparaît comme un tissus complexe d’événements dans lesquels des relations de diverses sortes alternent, se super-
posent ou se combinent, déterminant par-là, la trame de l’ensemble ».
Ceci est également la façon dont beaucoup de mystiques découvre la matière lors de leurs expériences intérieures. Cette notion de trame, de réseau d’interconnexions se trouve évoquée dans différents écrits d’inspiration spirituelle.
Je citerai notamment un écrivain bouddhiste, le Lama Govinda. Il écrit ce qui suit : « Le monde extérieur et le monde intérieur ne sont pour le bouddhiste que deux aspects de la même étoffe dans laquelle les fils de la même énergie et de tous les phénomènes, de toutes les formes de conscience et de leurs objets sont tissés en une trame continue de relations infinies et mutuellement conditionnées ».
Nous voyons donc, que cette notion de trame, de réseau complexe de relations illustre une convergence fondamentale entre la vision de la physique moderne et celle des mystiques.
Je voudrais maintenant examiner une deuxième théorie fondamentale de la physique. J’ai parlé jusqu’à présent de physique atomique, de théorie quantique. Je vais parler maintenant de la théorie de la relativité.
Comme vous le savez sûrement, le développement de la théorie de la relativité a provoqué une révision radicale de notre conception de l’espace et du temps. Einstein nous a montré que l’espace n’est pas tridimensionnel et que le temps n’est pas séparé de l’espace. Les deux sont unifiés et intimement reliés. Ils forment, en fait, un continuum quadridimensionnel, appelé « Espace-temps ».
En physique relativiste, nous ne pouvons jamais parler de l’espace sans parler du temps et réciproquement. Einstein a proposé cette théorie en 1905 et nous sommes habitués à ce formalisme mathématique.
Nous pouvons l’utiliser pour expliquer de nombreux phénomènes et prédire diverses expériences. Cependant, ceci ne nous a pas beaucoup aidé. Que nous soyons physiciens ou non physiciens, nous n’avons pas la possibilité d’approcher l’Espace-temps de façon directe. Pour cette raison, d’énormes difficultés s’offrent à nous lorsque nous voulons exprimer l’Espace-temps dans le langage ordinaire ou trouver des images de nature à le faire comprendre. Nous ne pouvons faire que des abstractions mathématiques.
Tous les paradoxes qui sont associés à la théorie de la relativité résultent du fait qu’il est difficile d’imaginer les choses de ce domaine parce que nous n’avons pas d’accès direct à l’Espace-temps quadridimensionnel. Une situation similaire existe dans les traditions mystiques.
Les mystiques semblent être capables d’atteindre des états de conscience non accessibles à la conscience ordinaire. Ils dépassent les limites de l’espace ordinaire tridimensionnel et pénètrent dans un monde qu’ils désignent comme « Réalité multidimensionnelle ». La Réalité de la méditation, vécue dans l’expérience mystique ne se prête pas aux descriptions du langage ordinaire.
Je citerai à nouveau le Lama Govinda qui écrit à ce sujet : « Une expérience d’une dimension supérieure est réalisée par l’intégration de sens et de niveaux de conscience différents. De là résulte le caractère indivisible de certaines expériences de méditation. »
Je ne veux pas affirmer que les dimensions mentionnées par les mystiques sont absolument les mêmes dimensions dont nous parlons en physique. Il peut s’agir de dimensions différentes mais il est très étonnant que ces expériences ont amené les mystiques â l’adoption de notions d’espace et de temps très proches des notions des théories physiques de la relativité.
Un peu partout, dans les traditions mystiques de l’Orient existe une intuition très forte du caractère global de l’Espace-temps, d’une Réalité formant un flux mouvant dans lequel on ne peut séparer le spatial du temporel. Ceci est mentionné très souvent dans les textes des traditions mystiques.
Je citerai un exemple parmi d’autres et je l’emprunte au célèbre écrivain bouddhiste japonais, D. T. Suzuki, qui fut aussi un grand ami de M. Linssen et qui a parlé plusieurs fois ici, à Bruxelles.
D. T. Suzuki écrit : « C’est un fait de pure expérience, qu’il n’existe pas d’espace sans temps, pas de temps sans espace. Ils s’interpénètrent et cette interpénétration d’espace et de temps — le fait que l’espace n’existe pas sans le temps et le temps pas sans l’espace —c’est là le résultat principal des théories de la relativité ».
Une similitude existe donc entre les traditions mystiques et certains aspects de la physique moderne. Il s’agit d’une connexion fondamentale entre ces deux visions.
Les notions de temps et d’espace sont très importantes. Elles nous aident à nous déplacer dans notre environnement et mettre de l’ordre dans les phénomènes que nous observons. Dans ce domaine, un changement radical s’est produit. Il va entraîner beaucoup d’autres changements. En fait, ceci s’est produit dans la physique. Nous avons maintenant un cadre nouveau, un cadre relativiste dont les conséquences sont importantes.
La plus importante d’entre elles consiste dans la reconnaissance que la masse d’un objet n’est qu’une forme de l’énergie. Il existe une relation d’équivalence entre la masse et l’énergie. Chaque objet possède une quantité d’énergie constituant sa masse. La relation entre les deux a été exprimée par Einstein dans sa fameuse formule E (l’énergie) est égale à sa masse M, multipliée par le carré de la vitesse de la lumière C2.
Ces deux développements, l’unification de l’espace et du temps et l’équivalence de la masse et de l’énergie ont eu une profonde influence sur notre image de la matière. Dans la physique moderne, la masse n’est plus associée à une substance (dans le sens habituel que nous accordions à ce terme).
Les particules ont une certaine masse et ne sont que des paquets d’énergie. Mais qu’est-ce que l’énergie ? L’énergie est toujours associée à des processus, à de l’activité. Nous en trouvons une analogie dans la vie de tous les jours, lorsque l’on se sent plein d’énergie, on déploie une grande activité. En science également, l’énergie est une mesure d’activité. Les particules, par conséquent, peuvent être considérées comme des paquets d’énergie et des modèles d’activité.
Afin de mieux comprendre cette notion, nous devons nous rappeler que l’on ne peut pas comprendre ces particules dans un cadre tridimensionnel.
Les images très populaires que j’ai utilisées moi-même au début telles un grain de sable, une petite bille de billard sont inappropriées pour décrire des particules parce que toutes ces images sont statiques.
Ce qu’il nous faut, ce sont des formes dynamiques impliquant l’espace et le temps. Les particules sont des modèles qui ont un caractère spatial et un caractère temporel. Dans leur aspect spatial, elles ont une certaine masse et sont des objets mais dans leur aspect temporel, elles sont des processus associés à une certaine énergie.
Nous sommes donc en présence de deux images : une image spatiale et une image temporelle, l’image « objet » et l’image « processus », l’image « masse » et l’image « énergie ». Il ne s’agit pas de réalités séparées mais d’aspects différents d’une seule et même réalité. Cette réalité est quadridimensionnelle; l’espace-temps. Ceci peut avoir l’air d’une théorie très abstraite et ésotérique mais comporte des conséquences spectaculaires et très concrètes dans la physique des particules.
Parmi ces conséquences, les plus spectaculaires, il faut signaler la création et la destruction de particules élémentaires. Lorsque l’on constate que la masse n’est qu’une forme de l’énergie, il est facile d’admettre qu’elle n’est pas indestructible et que cette « masse-énergie » peut être transformée en une autre forme d’énergie et notamment l’énergie cinétique ou d’autres formes d’énergies associées au mouvement. Ceci peut se présenter lors d’expériences au cours desquelles les particules entrent en collision. Une situation peut se présenter, au cours de laquelle une particule est détruite et ses énergies sont distribuées à d’autres particules.
D’autre part, il se peut que deux particules rentrent en collision à très grande vitesse et que l’énergie de cette vitesse se transforme elle-même en masse, sous forme de particules.
Ces phénomènes sont très importants pour la physique des particules parce qu’ils permettent d’étudier les propriétés et le comportement de ces particules. Ces collisions constituent l’instrument essentiel de la physique des hautes énergies pour l’étude des particules.
Les énergies nécessaires sont créées en accélérant les particules dans de grands accélérateurs. Il s’agit de machines énormes, telles celle du C.E.R.N. aux environs de Genève. Il s’agit d’une machine circulaire très grande, dans laquelle les particules circulent, animées d’une accélération constante. Elles quittent ensuite ce trajet circulaire pour arriver dans un endroit expérimental où elles entrent en collision avec d’autres particules. La technique expérimentale est actuellement tellement avancée qu’on peut non seulement détecter les particules créées, mesurer leurs propriétés, mais relever les traces de leurs parcours que l’on peut ensuite photographier. J’ai apporté une collection de diapositives que je voudrais vous montrer qui vous permet de voir les traces de ces particules.
Vous avez là une de ces « chambres à bulles ». Elle contient un liquide porté près du point d’ébullition. Lorsque les particules traversent la vapeur d’eau, elles forment de petites bulles qui permettent de voir leur trace.
Les physiciens peuvent déterminer la sorte de particules et leur densité. Ils utilisent à cet effet des champs magnétiques qui courbent leur trajectoire et le degré de courbure permet de déterminer certaines de leurs propriétés, dont leur masse.
Les photographies nous montrent le côté dynamique et changeant de la nature des particules d’une façon très vivante. Dans ces expériences de collision de haute énergie la matière est complètement transformable. Toutes les particules peuvent être changées en autres particules. Elles peuvent créer de l’énergie et se dissoudre à nouveau en énergie. Cette image, par exemple, montre une collision assez spectaculaire. A gauche, il y a deux particules qui sont en collision et créent une quinzaine d’autres particules. Le fait que ces particules peuvent se transformer les unes dans les autres, nous montre que les constituants de la matière ne sont pas des entités isolées mais plutôt les parties intégrantes d’un réseau d’interaction inséparable.
Il s’agit là d’un fleuve d’énergie, une interaction dynamique dans laquelle les particules sont créées et détruites sans cesse dans la variation continuelle de modèles d’énergie.
L’univers entier, de cette façon est engagé dans le mouvement d’une danse rythmique, une danse cosmique.
Voici une image extrêmement impressionnante de cette danse cosmique. Voici ce qui est arrivé ici : les expérimentateurs du C.E.R.N. avaient préparé une expérience au cours de laquelle ils avaient envoyé les particules dans la « chambre à bulles ». Ce sont les traces horizontales. Mais en même temps par hasard une particule est arrivée de l’espace. C’est un rayon cosmique. Ce sont des rayons de haute énergie. Elle arriva au moment même de faire la photo. Et vous voyez toute cette cascade de particules provenant d’une seule particule, venant des profondeurs de l’espace. Cette notion dynamique de danse et de rythme vient dans notre esprit assez vite lorsqu’on regarde ces photos de traces de particules.
Vous voyez que l’idée de rythme, de mouvement, est fondamentale dans la vision de la matière en physique moderne.
J’ai dit, au début de cet exposé que les Sages et mystiques orientaux ont également une vision dynamique du Cosmos. La plus belle image dynamique se trouve peut-être dans l’hindouisme : c’est l’image du « Danseur cosmique », Shiva, symbolisée dans le « Nataraja ». D’après la tradition indienne, le monde est engagé dans une danse continuelle de création et de destruction. Shiva est la personnification de cette danse.
Il y a des centaines d’années les artistes indiens ont créé des statuettes en bronze extrêmement belles pour représenter cette danse cosmique. Aujourd’hui, nous avons employé les moyens les plus sophistiqués de la technologie moderne pour représenter les formes et les structures de la danse cosmique.
Pour moi, ces photos de particules, de traces de particules sont aussi belles et aussi profondes que ces statues indiennes. Je les ai donc placées dans le même cliché.
Voilà deux expressions de la « Danse de Shiva du XIIème siècle et du XXème siècle. Tel est le symbole d’une belle unification de la mystique ancienne et de la science moderne.
Fr. CAPRA